氨氮對草魚的急性半致死 實驗報告

林 晶

引言

如果血液中的氨濃度過高，會使得魚鰓血液的吸收和輸送氧的能力下降，從而使得紅細胞造血功能被破壞。在草魚養殖過程中，如果沒有及時控制水中氨氮的含量，水中的氨氮增加，導致草魚血液中排出的氨減少，那么草魚血液、組織中的氨濃度也就升高了，會對草魚的活性產生嚴重的影響。

在水中NH4+和NH3相互間是可以轉化的，養殖水體的pH值和水溫決定了離子銨（NH4+）和非離子氨（NH3）含量的多少。水體的pH值越小，水的溫度越低，水體中分子氨所占的比例就越小，水體的毒性也就越低。如果水體中pH＜7時，水中的氨主要以離子銨的形式存在。水體的pH值越大，水溫越高，水體中分子氨所占的比例就越大，水體的毒性也就越大。池塘中的底泥也是影響氨氮含量的因素之一。如果養殖前，不能徹底淤，底泥過厚，在夏季溫度高的夜晚，水體溫度升高，會使得底泥中釋放出來的有毒氣體增加，消耗水體中大量的氧氣，水中氧氣迅速減少造成缺氧，水體中氨氮含量增加，造成草魚大量浮頭甚至泛塘。因此，在養殖魚類過程中，養好水是非常重要的，只有調節好水質才能保證魚類的健康生長。了解氨氮對草魚的危害，可以積極地防治因氨氮含量過高而造成死亡以致虧損。

1 材料與方法

1.1 試驗魚

（1）試驗魚：試驗草魚仔魚購自閩侯縣魚苗場同批孵化的草魚苗，在室內循環水系統暫養1天，暫養期間光照周期為12L∶12D。實驗用水為經充分曝氣的自來水，其水質指標如下： 溫度23℃±0.3℃，pH值8.85±0.05，溶氧7.5-7.6mg/L。

（2）試劑：分析純NH4Cl、納氏試劑（稱取60g氫氧化鉀溶于約250mL無氨水冷卻至室溫，再稱取16gNaOH溶解在50mL不含氨的水中直至冷卻至室溫）。

（3）實驗容器：1.5L燒杯。

1.2 實驗魚與飼養實驗

1.2.1 氨氮濃度梯度設計

我們將采用96h靜水式試驗法來研究氨氮對草魚仔魚的毒性預試驗。首先用干燥的分析純晶體氯化銨來配制成一定梯度的不同濃度的氨氮溶液，用不同濃度的氨氮溶液飼養草魚，經過24h的飼養來確定沒有草魚死亡的最大氨氮濃度和全部死亡的最小氨氮濃度。將NH4Cl（分析純）配制成母液，從水泥池中挑選體質健康、大小均勻的草魚仔魚（出膜5天的仔魚）各20尾放于1.5L水桶中，每組氨氮濃度設置三個重復，以等對數間距設置正式試驗的8組氨氮濃度。其非離子氨濃度分別為：0.02，0.12，0.17，0.23，0.36，0.55，1.02，1.82mg/L。日充氣24h，且日換水1次，換水率50%，在實驗的過程中，不投喂任何食物，實驗的水溫統一控制在23℃。

1.2.2 測定方法

毒性試驗中，實驗每隔24小時，就記錄下草魚死亡的數目，隨時觀察草魚每個時間段的中毒癥狀，做好記錄。同時將死亡的草魚及時的從水體中撈出來，避免因為水質影響實驗效果。判斷草魚是否死亡根據沒有呼吸、用針刺無任何反應為準。在實驗全部結束后我們將采用Probit法進行氨氮毒性試驗分析。[NH3]的計算公式是：[NH3]=[ NH3+NH4+]/（10pKa-pH+1）；pKa=0.09018+2729.92/T（T為開氏溫度）；溫度T＝273+t；安全濃度計算公式：（Sc）=96hLC50×0.1。

1.3 數據分析

本實驗的結果用平均值±標準差來表示，采用SPSS17.0軟件來分析，LC50采用Probit法進行分析。[NH3]的計算公式是：[NH3]=[NH3+NH4+]/（10pKa-pH+1） ；pKa=0.09018+2729.92/T（T為開氏溫度）溫度T＝273+t，安全濃度計算公式：（Sc）=96hLC50×0.1

2 實驗結果

2.1 氨氮對草魚仔魚行為的影響

實驗開始后，草魚仔魚從自然水體中轉入氨氮實驗水體中，對照無氨氮組及低氨氮濃度組仔魚無明顯行為變化，而高濃度組的草魚仔魚表現狂躁不安、呼吸急促、痙攣、在水體中不停游動；實驗隨著時間的推移，在氨氮濃度低的實驗組中草魚的活性沒有明顯變化，然而在濃度高的實驗組中草魚因為受到了明顯的刺激，反應變得遲鈍。低氨氮濃度組的草魚行為變化不明顯，而高氨氮濃度組草魚因受到刺激，反應變得很遲鈍，在實驗中草魚死亡的現象表現為呼吸減緩、皮膚顏色變淺，行動遲緩，躲避能力失去。草魚死亡后身體變得僵硬，口裂張開。

2.2 不同濃度氨氮對草魚仔魚急性毒性試驗結果

不同濃度氨氮對草魚仔魚（出膜5天的仔魚）急性毒性試驗結果見表1。在水溫（23℃±0.3℃），pH值（8.85±0.05），溶解氧7.5-7.6mg/L，平均氨氮TAN濃度0.31，20.94，30.15，40.28，60.7，91.02，169.99，302.72mg/L，分子氨NH3濃度：0.02，0.12，0.17，0.23，0.36，0.55，1.02，1.82mg/L，96h死亡率分別為：0%，0%，10%，10%，25%，45%，60%，100%。通過概率單位法（probit analysis）計算得出LC50為0.615mg/L。由實驗結果得出：隨氨氮濃度的升高，草魚仔魚死亡率增加，且隨中毒時間的延長，草魚仔魚死亡率也逐漸升高，氨氮濃度與死亡率存在一定線性關系。對照組中的草魚（氨氮含量和非離子氨濃度均為0的水體）在同樣長的時間中沒有出現問題。由此可推斷：氨氮濃度越大，草魚仔魚死亡率越高；并且，試驗時間越長，草魚仔魚死亡率越高。

表1 氨氮對草魚仔魚死亡率的影響

通過probit法分析得出半致死濃度和安全濃度結果見表2。草魚仔魚氨氮半致死濃度2.40mg/L，對應非離子氨濃度0.615mg/L；氨氮安全濃度0.24mg/L，非離子氨的安全濃度為0.0615mg/L。

表2 氨氮對草魚仔魚的半致死濃度和安全濃度

3 討論

氨氮對于魚類及其他水生動物有很強的的毒性。主要還是來自于蛋白質分解后產生的物質在水中以離子銨（NH4+）和非離子氨（NH3）的形式存在，如水生動物排泄物、殘餌以及動植物尸體等含氮有機物分解的終產物。NH4+和NH3的含量取決于水中pH值、溫度、鹽度等因素，pH值小于7時，幾乎都以（NH3）存在。水中氨氮毒性主要是因為（NH3），它的毒性是（NH4+）毒性的300倍左右。原因是離子氨不能通過細胞、組織等滲入生物體內，所有（NH4+）對生物沒有毒性作用。一般情況下，我們都是用總氨的濃度來表示，總氨包括離子銨（NH4+）和非離子氨（NH3），但是在水體中pH值不同，總氨量相同的條件下，產生的毒性相差非常多。然而如果用非離子氨（NH3）來表示氨氮的毒性，就準確很多了。所以，這個實驗就是通過研究氨氮的濃度對草魚活性的影響，來確定出準確的非離子氨半致死濃度和安全濃度，為草魚的健康養殖提供更有價值的幫助。

通過本次實驗得出，非離子氨對草魚仔魚96h的半致死濃度為0.615mg/L，非離子氨的安全濃度為0.0615mg/L。由于不同的水產動物適應不同的生活環境，有不同的生活習性，導致他們對氨氮濃度的適應和忍耐能力也不一樣；即便是同一種水產動物也會因為不同階段不同規格時的免疫力不同，導致對氨氮濃度的忍耐能力不一樣。體型大養殖時間長的水產動物的免疫力較強，他們對環境的適應能力加強，耐氨氮毒性的能力也會增強。如果養殖的動物在氨氮濃度較高的水體中生活時間過長，就會對生物的組織、細胞和器官等造成破壞，對養殖生物的健康成長帶來非常嚴重的影響。絕大多數的魚類是通過鰓上皮將體中的氨氮排出體外的，如果水體中氨氮的濃度太高，或是大于血液中的氨氮，就會造成氨氮不易排出體外，甚至水體中的氨氮還會通過表皮、鰓上皮滲入到生物的細胞、器官和組織中，使養殖動物的反應遲緩、攝食減少、生長變慢等。氨氮還會滲入血液中，血液的載氧能力會下降，呼吸速度變慢，高濃度氨氮還會影響體內的Na+/K+-ATP酶蛋白結構，從而影響了體內酶的活性，導致滲透壓調節能力下降。水中的魚類如果在高氨氮的濃度中生活的時間過長，會使魚的免疫力下降，抗病能力降低，甚至會導致魚類死亡。

所以，我們在草魚的規模化、集約化養殖過程中，要特別注意水中氨氮的濃度，非離子氨（NH3）的濃度要控制在0.0615mg/L以內。尤其在夏季溫度高時，很容易使水體中的pH值變高、水中氧氣減少，水中的飼料等有機物在厭氧微生物的作用下容易產生氨化分解，使得水體中的離子銨（NH4+）增加形成氨氮濃度高的水環境，對養殖動物造成嚴重影響。在魚類養殖過程中氨氮濃度的控制尤為重要，及時地給養殖水體增氧，更換養殖水，清除底泥將有利于魚類的生長和成活率的提高。

4 結論

本文通過對草魚進行的氨氮急性半致死實驗得出，草魚仔魚對于不同濃度非離子氨的反應不同，草魚仔魚非離子氨NH3濃度0.02，0.12，0.17，0.23，0.36，0.55，1.02，1.82mg/L對應的死亡率分別為0%，0%，10%，10%，25%，45%，60%，100%，并且最后得出非離子氨對草魚仔魚的半致死濃度為0.615mg/L，安全濃度為0.0615mg/L，可以知道，草魚仔魚對于氨氮是濃度越高，死亡率越高，這一結果指導我們在今后的養殖生產中，應該積極監測水體中的氨氮濃度，對于草魚仔魚非離子氨濃度一定不能超過0.0615mg/L。